Przenośny Izotopowy Miernik Poziomu PIMP-3

Dzięki uprzejmości Sprzedawcy mogę przedstawić taki oto miernik, służący do kontroli poziomu w butlach stalowych z cieczami, proszkami i skroplonymi gazami czy miejsc zatkania rurociągów. Konstrukcja jest bardzo prosta - 4 szklane liczniki Geigera typu BOB-33A mierzą natężenie promieniowania emitowanego przez znajdujące się na wysięgniku źródło promieniowania (500 µCi Cs-137). Pusta część butli tłumi promieniowanie w mniejszym stopniu niż wypełniona, zatem przesuwając czujnik wzdłuż butli można zauważyć wzrost wskazań w miejscu, gdzie zaczyna się pusta przestrzeń. W przypadku zatkanych rurociągów postępowanie jest odwrotne - patrzymy, gdzie wskazania zaczynają spadać. Dokładność pomiaru wynosi nie więcej niż +/- 1 cm, mierzone butle i rury mogą mieć średnicę od 150 do 400 mm. 

Zestaw pomiarowy wg katalogu Aparatura jądrowa - informator techniczny  z 1963 r. - czarny wężyk na końcu wysięgnika to źródło, sprzedawany egzemplarz był go pozbawiony.

Zasilanie wg specyfikacji z 4 paluszków typu S-14 o napięciu 1.5V (30 h pracy) lub 5 akumulatorów KN-2 o napięciu 1.2V (20 h pracy), umieszczanych w specjalnym koszyczku i ładowanych z przetwornicy PT-2, stosowanej też w radiu "Koliber" i radiometrze RK-63. Przyrządy były produkowane przez  Biuro Urządzeń Jądrowych i sygnowane cyrylicą "Sdiełano w Polsze". Obsługa sprowadza się do włączenia i wyregulowania zera jak w innych przyrządach lampowych tego okresu. Włącznik ma 3 położenia - włączony, praca i regulacja Uz:

Sam miernik nie jest zbyt przydatny w codziennej praktyce, choć można go używać jako radiometru pod warunkiem wyskalowania w jednostkach mocy dawki - w przeciwnym wypadku będzie jedynie indykatorem. Dostępne na rynku egzemplarze często wymagają naprawy, gdyż wiele elementów się zestarzało lub uszkodziło. Szklane tuby BOB-33A wykazują nieco mniejszą czułość na promieniowanie beta i miękkie gamma niż liczniki o ściankach metalowych (STS-5, SBM-20, BOI-33). Wadą jest konieczność rozkręcania sprzętu (4 śrubki) celem wymiany baterii. Oczywiście miernik taki może posłuży po prostu za źródło części do starych mierników, zwłaszcza tub Geigera, tranzystorów i prostowników selenowych (np. do radioindykatora RIK-59).

Sonda pomiarowa wraz z przedłużaczem, zmniejszającym narażenie na promieniowanie.

Wnętrze sondy - 4 liczniki BOB-33A produkcji Przemysłowego Instytutu Elektroniki

Pokrywa sondy - aby wyjąć liczniki, trzeba nieco popchnąć przewód na drugim końcu, jak w RK-67.

Wnętrze - widać prostowniki selenowe (z góry), tranzystory i tyratron sygnalizujący impulsy.

Mocowanie ogniw zasilających - ktoś przerobił na 9 V choć potrzebne jest tylko 6 V.

Wejście na ładowarkę do akumulatorków, pewnie taką samą jak do radioodbiorników Koliber.

Tabliczka znamionowa.

Fabryczna skrzynka z "koniczynką".

Pełny opis z w/w katalogu.

Ołowiana osłona o grubości 2,5 cm zakładana na źródło podczas przechowywania sprzętu.

Z uzyskanych przeze mnie informacji wynika, że redukowała moc dawki ze 100 do 2 mR/h.

I na koniec - przykład posługiwania się miernikiem podczas kontroli napełnienia gaśnicy śniegowej (cyt. za: Energia jądrowa w Polsce w latach 1961-1963, opracowanie zbiorowe pod red. Józefa Hurwica et al., Warszawa 1966):

Kolczyki ze szkła uranowego

Wydawać by się mogło, że popularność szkła uranowego przeminęła wraz z postępującą radiofobią, wywołaną militarnymi zastosowaniami atomu i konsekwencjami awarii reaktorów jądrowych. Tymczasem ostatnio udało mi się nabyć współcześnie wyrabiane kolczyki dyskotekowe ze szkła uranowego. Wykorzystano w nich fakt, że szkło uranowe świeci w ultrafiolecie, zatem na dyskotekach, gdzie występuje takie oświetlenie, kolczyki będą się intensywnie jarzyć i wirować w rytm tańca. Taki sam efekt można uzyskać dzięki farbom okresowego świecenia, używanych w zabawkach czy znakach ostrzegawczych, jednak wówczas biżuteria musiałaby być wykonana z plastiku, byłaby więc za lekka i nieestetyczna. 

Jeżeli chodzi o aktywność, to nie jest ona wysoka - kolczyk z mniejszej pary osiąga 0,62 µSv/h łącznej emisji gamma i beta, zaś z większej - 1,2 µSv/h (mierzone Polaronem). Emisja gamma - jak zwykle w przypadku szkła uranowego - nie przekracza tła naturalnego. W przypadku tak "miękkiego" promieniowania i niewielkiej zawartości uranu w szkle uranowym nie stanowi to żadnego zagrożenia dla zdrowia, zwłaszcza że kolczyki tego typu nosi się w pewnej odległości od skóry.

Ciekawe, czy ten produkt będzie jedynie efemerydą, czy też może powróci moda na uranowe szkło w zwykłej biżuterii? Póki co kolczyki tego typu można nabyć na Allegro za 10-20 zł, należy szukać "kolczyków dyskotekowych" (cena zależy od wielkości, lecz nie przekracza 20 zł).

Talerz z uranową polewą

Ostatnio ceramika z polewą barwioną solami uranu pojawia się dość często na naszym targu, a jej cena jest dużo niższa niż szkła uranowego. Prezentowany poniżej talerz kosztował zaledwie 20 zł, choć znacznie mniejsze wyroby ze szkła uranowego nie schodzą poniżej 50 zł. Widząc zatem ten talerz na stoisku, przeszedłem obok z Polaronem w dłoni. Momentalny wzrost wskazań przesądził o zakupie. Duża powierzchnia pokryta uranową glazurą przekłada się na większą aktywność niż w przypadku wyrobów z małymi ozdobami:

Jak do tej pory, jest to najbardziej aktywny wyrób ceramiczny, który mi się trafił. Nawet sygnalizator PM-1401, niezbyt czuły na miękkie promieniowanie (szczególnie uranu, tor lepiej wykrywa), wykazał wzrost do 11 cps. (tło 6-7):

Polaron z otwartą klapką wszedł na drugi zakres, co może wydawać się groźne, szczególnie osobie nieobeznanej z tematem - w zależności od miejsca 42-53 µSv/h):

Jednakże po założeniu filtra odcinającego promieniowanie beta i słabsze gamma wynik spadł praktycznie do poziomu tła naturalnego (0,32 µSv/h):

Pewną aktywność wykazuje też środek talerza, choć tutaj wpływ może mieć promieniowanie rozproszone od pomarańczowej glazury:

Spód też "świeci", częściowo na skutek rozpraszania promieniowania glazury z obrzeży w materiale talerza:

Jeszcze większe "przerażenie" mógłby wywołać pomiar monitorem skażeń EKO-C - z otwartą klapką aż 465 cps! Ale pamiętajmy o dużej powierzchni czynnej detektora (50 cm2) oraz niezwykle cienkim okienku mikowym, przepuszczalnym dla większości promieniowania alfa, beta i gamma:

Po zasłonięciu pokrywy, wykonanej z 0,85 mm blachy aluminiowej, wynik spada czterokrotnie:

Teraz czas na miernik wyposażony w osobne przesłony dla promieniowania alfa i beta - Gamma Scout Standard. Pomiar samej emisji gamma - wynik zawyżony w stosunku do Polarona przez słabe ekranowanie tuby Geigera:

Wpuszczamy promieniowanie beta, włączając cienką przesłonę, filtrującą jedynie cząstki alfa - wynik od razu skacze:

A teraz otwieramy okienko pomiarowe, licznik mierzy łączną emisję alfa, beta i gamma - jak widać, wzrost wyniku, choć wyraźny, nie jest uderzający (z 6,5 na 8,3 µSv/h):

Jak widać, możliwość całkowitego odsłonięcia okienka pomiarowego jest przydatna, ale nie niezbędna, przynajmniej przy większych aktywnościach. Precyzyjniejszym sposobem na oszacowanie emisji alfa jest użycie sondy scyntylacyjnej, np. SSA-1P:

Pomiar sondą scyntylacyjną pokazuje, że na środku talerza glazura również wykazuje emisję alfa, choć nie tak silną jak na obrzeżach. Nie jest to zatem promieniowanie rozproszone od obrzeży, gdyż cząstki alfa mają znacznie mniejszy zasięg, a innego promieniowania ta sonda nie wykrywa:

To samo na spodniej powierzchni:

Dzięki dużej powierzchni aktywnej talerz ten jest wykrywany przez radiometry i monitory z licznikami cylindrycznymi (Polaron, RKP-2) już z odległości 1 m, zaś z okienkowymi licznikami z okienkiem mikowym nawet z 1,2 m (EKO-C). Gamma Scout reaguje z nieco bliższej odległości i wzrost wskazań nie jest natychmiastowy, co grozi niewykryciem tego artefaktu przy szybszych poszukiwaniach. Tym niemniej, wyroby ceramiczne z dużą powierzchnią pokrytą uranową glazurą są dużo łatwiejsze do wykrycia niż przedmioty, gdzie barwnikiem tym pokryto jedynie nieznaczne detale, np. na tym wazonie:

Na koniec ostatnie pytanie - czy to jest bezpieczne? Otóż tego typu ceramika nie stwarza zagrożenia dla zdrowia. Promieniowanie naturalnego uranu, użytego jako barwnik do glazury, ma bardzo niewielką energię i małą przenikliwość. Wysokie wskazania, uzyskiwane w powyższych pomiarach, są efektem użycia aparatury pomiarowej o dużej czułości, przeznaczonej do wykrywania słabych źródeł promieniowania. Pamiętajmy, że nawet paliwo jądrowe, przeznaczone do reaktorów, dopóki jest "świeże", można trzymać w rękach (jak ktoś nie wierzy, polecam: Grzegorz Jezierski, Energia jądrowa wczoraj i dziś, WNT 2005). A przecież koncentracja uranu w prętach paliwowych jest o wiele rzędów wielkości większa niż w glazurze na ceramice!

Uprzedzając pytania, produkty położone na takim talerzu nie staną się radioaktywne. Aby zaszła aktywacja, czyli powstanie pierwiastków promieniotwórczych z niepromieniotwórczych, potrzebny jest strumień neutronów. Występuje on jedynie w reaktorach jądrowych oraz podczas wybuchu bomb atomowych.

Radiometr kieszonkowy RK-10

Miernik ten został wprowadzony w 1975 r. jako ulepszona wersja popularnego RK-67. W stosunku do poprzednika zmniejszono wymiary, masę i rozszerzono zakres pomiarowy aż do 1000 mR/h (1 R/h), zmieniono też przełącznik zakresów, sposób zasilania i gniazdo słuchawkowe.

Sprzęt jest ewidentnie lżejszy - zaledwie 0.6 kg - cieńszy i węższy niż RK-67. Przełącznik zakresów ma formę wbudowanego w przedni panel pokrętła, którego wycinek łuku wystaje ponad panel. Zrezygnowano z przycisku monostabilnego, uruchamiającego pomiar. Pokrętło zakresów połączone jest z obrotowym walcem z naniesionymi skalami poszczególnych zakresów, odpada wiec wyszukiwanie odpowiedniej podziałki na wspólnej skali.

Pierwsza skala zaraz za pozycją "OFF" służy do kontroli napięcia zasilania, następnie zaczynają się zakresy, oczywiście od najwyższego, czyli logarytmicznej podziałki 0,1-1 R/h. Następne skale są już liniowe - 10-150 mR/h,  1-30 mR/h, 1-10 mR/h, 0,1-3 mR/h i 0,1-1 mR/h. Można zauważyć, że indeksy na zakresach 10-150, 1-10 i 0,1-1 mR/h są rozstawione na tyle szeroko, że możliwy jest przybliżony odczyt wartości pośrednich, w przeciwieństwie do gęsto umieszczonych indeksów na skalach 0,1-3 i 1-30 mR/h. Miernik jest wyłączony, gdy czerwony znaczek na pokrętle jest naprzeciwko analogicznego znaczka na obudowie:

Pokrętło zmiany zakresów nie jest zbyt wygodne, gdy chcemy rozpocząć pomiar od najczulszego zakresu, gdyż trzeba wykonać aż 7 ruchów palcem - w RK-67 można było zrobić to jednym obrotem pokrętła. Brak też możliwości przejścia z najczulszego zakresu do pozycji "wyłączone", tylko trzeba znowu przeskakiwać do początku przez wszystkie zakresy. To jednak jedyna poważna wada tego radiometru.

Zaletą jest zasilanie z 9 V baterii 6F22 zamiast 2 ogniw R10 - wg instrukcji bateria starcza na 100 h ciągłej pracy, pobierając prąd rzędu 4,5 mA, dane te można zweryfikować, znając pojemność baterii cynkowo-węglowej, alkalicznej oraz akumulatorka niklowo-wodorkowego. Zastosowano też gniazdo słuchawkowe typu jack 3.5 mono, pozwalające na korzystanie z większości słuchawek do walkmanów i telefonów. Można też połączyć radiometr z komputerem czy aparatem fotograficznym przez wejście liniowe, co jest przydatne przy nagrywaniu filmów albo stosowaniu miernika jako monitora promieniowania. Wyjście jest monofoniczne, zatem sygnał będzie na jednym kanale. Oryginalnie miernik przystosowano do słuchawki miniaturowej Tonsil SM-73, którą omówię w osobnej notce.

Radiometr wykonywano w dwóch wersjach (wykonaniach), różniących się zastosowaną tubą Geigera: 

• RK-10-1 miał tubę Philips 18504 z okienkiem mikowym, przeznaczoną, oprócz pomiarów gamma i beta, także do awaryjnego wykrywania skażeń emiterami alfa o energii cząstek większej niż 5 MeV. 

• Przy pomiarze emisji alfa i beta należało otworzyć okienko, natomiast pomiaru gamma dokonywano przy zamkniętym okienku przykładając sondę boczną powierzchnią do źródła promieniowania. Sonda miała przegubowy przedłużacz, umożliwiający ustawienie sondy w położeniu pomiarowym lub transportowym.

• RK-10-2 miał tubę STS-5 lub odpowiednik, zatem mierzył tylko promieniowanie gamma i beta. Niestety jak do tej pory nie spotkałem się z tą wersją.
• Obie wersje mierzyły promieniowanie beta o energii większej niż 150 keV.

Skórzany futerał ma uchwyt na sondę pomiarową na bocznej ściance, a dodatkowo w środku "kontrolkę" beta-aktywną podobną do tej od DP-66M, lecz o mniejszej aktywności (0.5 µCi zamiast 10) i  z osłonką zamocowaną na sprężynce, która wraca w położenie zamknięte po puszczeniu. Miernik jest przykręcany do futerału jak aparat fotograficzny - na jedną śrubkę:

Mój egzemplarz nie miał sondy pomiarowej, zatem, analogicznie jak w RK-67, wstawiłem tubę STS-5 z oporem 5,1 MOm (wg schematu powinno być 4,7 MOm ale nie miałem takiego opornika pod ręką). Bez opornika zawyża pomiar (tło na najniższym zakresie poza pierwszą podziałką, czyli 0,1 mR/h), z oporem jakby trochę zaniżał. Obudowa dorabianej sondy z rurki PCV, muszę pomyśleć nad filtrem bety. Poniżej praca miernika z opornikiem 5,1M:

Podsumowując, jest to bardzo użyteczny miernik, szczególnie z tubą z okienkiem mikowym, umożliwiającą indykację skażeń alfa i beta. Zaletą jest też rozszerzony zakres pomiarowy, choć przydałaby się jeszcze jedna skala zaczynająca się od tła naturalnego (0,01 mR/h). Na pewno bije na głowę toporny i nieergonomiczny RK-67. Niestety bardzo rzadko pojawia się na rynku, choć wyprodukowano łącznie 300 szt. Często jest też zdekompletowany - jak dotąd wszystkie egzemplarze na rynku wtórnym, oprócz jednego, nie miały sond pomiarowych. Podejrzewam, że oryginalną tubę z okienkiem mikowym można zastąpić radziecką SBT-9 lub SBT-11, ale chwilowo nie mam żadnego egzemplarza, by sprawdzić.

Na koniec zdjęcie wnętrza - potencjometry kalibrują poszczególne zakresy, są zalutowane by się nie rozregulowały i trzeba je podgrzać lutownicą przed regulacją: